SIXENSE: Monitorizarea structurala si geotehnica automatizata pentru tunelurile rutiere si feroviare. Beneficii

Monitorizarea structurala si geotehnica a infrastructurii tunelurilor este o sarcina foarte complexa. Aceasta poate fi in general definita ca un act coordonat de achizitie, prelucrare, comunicare si arhivare a informatiilor despre actiunile asupra unei structuri si / sau efectele actiunii asupra unei structuri intr-o anumita perioada de timp.

Pentru a gestiona corect functionarea si intretinerea tunelurilor, intregul sistem de monitorizare trebuie sa fie eficient. In ultimii ani, sistemele traditionale de monitorizare a tunelurilor au devenit neputincioase in fata unor cantitati uriase de date, pe masura ce numarul tunelurilor si al senzorilor de monitorizare creste.

Monitorizarea traditionala a tunelului are o performanta relativ slaba pentru prognozarea si avertizarea timpurie a accidentelor de tunel, deoarece se bazeaza in principal pe operatiuni manuale. Personalul de monitorizare trebuie sa finalizeze manual intreaga sarcina, inclusiv achizitia si inregistrarea datelor, prin echipamente precum extensometre, statii totale, marci tensometrice etc. Aceasta metoda are un cost redus, dar presupune un proces mai greoi si un risc mai mare la nivel de siguranta, ceea ce face dificila crearea unui raspuns de urgenta in timp real. Mai mult, erorile umane sunt inevitabile in procesul de achizitie si de inregistrare a datelor.

Implementarea unui program de monitorizare automatizata necesita o echipa interdisciplinara, care necesita la randul ei experti in discipline integrate si diverse, incluzand, dar fara a se limita la: inspectia structurii, testari nedistructive, inginerie structurala si electronica, modelare numerica si tehnici de simulare, procesarea datelor, tehnici de comunicare si arhivare, solutii digitale pentru implementare si coordonarea operatiunilor de monitorizare.

Informatiile obtinute prin monitorizare pot fi utilizate in urmatoarele scopuri diferite ale evaluarii performantei structurale:

• identificarea / verificarea parametrilor tehnici reali ai tunelului;
• identificarea sarcinilor in tunel si a actiunilor de mediu;
• monitorizarea reactiei tunelului la sarcini si alte influente;
• recunoasterea proceselor de degradare a tunelurilor;
• detectarea defectelor de structura;
• documentarea istoriei tunelurilor si predictia timpului de viata ramas.

Ingineria subterana se dezvolta catre un mediu de construire la scara larga, profund integrat, interconectat si foarte complex, care propune cerinte mai ridicate pentru monitorizarea si controlul riscurilor structurale si geotehnice.

Pentru a satisface cerintele de siguranta ale ingineriei subterane, tendinta de dezvoltare a sistemului de monitorizare automata existent pentru starea de siguranta a ingineriei subterane poate fi rezumata dupa cum urmeaza:

• Achizitie in timp real de inalta precizie si transmisie sigura si fiabila a datelor de monitorizare;
• Integrarea datelor multisursa, predictie a starii de siguranta si avertizare ierarhica timpurie;
• Platforme digitale pentru monitorizare vizuala inteligenta si avertizare timpurie (Beyond Monitoring by Sixense);

In acest context, timpii de actiune, capacitatea de a interveni rapid si de a imbunatati durabilitatea structurilor devin factori critici pentru a reduce costurile pe toata durata de viata a unui proiect de infrastructura. Toate acestea se reflecta in procesul de monitorizare a sanatatii structurale.

Beneficiile monitorizarii automatizate

Multe dintre provocarile prezente in proiectele de tunel pot fi reduse semnificativ cu un sistem de monitorizare wireless, in timp real, permitandu-le celor implicati sa raspunda mai devreme la situatii potential negative si astfel facilitand ajustarea operatiunilor in mod corespunzator si reducerea actiunilor de remediere pe termen lung.

• Rezultate imediate

Principalul beneficiu al monitorizarii automate este obtinerea de rezultate imediate, cu acces la informatii in timp real. Primiti alerte ori de cate ori exista vreun pericol sau daca sunt depasiti parametrii stabiliti. Iar acesta va permite sa interveniti rapid – nu peste saptamani sau luni – si sa minimizati orice fel de impact negativ pe care riscurile structurale si geotehnice ar putea sa il aiba asupra stabilitatii proiectului dumneavoastra.

• Protejarea vietii, cu date in timp real

Cu monitorizarea in timp real, intervalele de masurare si alertele pot fi adaptate la nevoile specifice ale structurii individuale. Asigurarea pe care o ofera un sistem de monitorizare in timp real proprietarilor de infrastructura este esentiala, deoarece acestia sunt direct responsabili de consecintele unei defectiuni a tunelului. Instalarea unui sistem de monitorizare in timp real poate reduce foarte mult probabilitatea unui esec catastrofal.

• Nivel crescut de analiza a datelor

Instalarea unui sistem automat de monitorizare elimina necesitatea vizitelor periodice ale inginerilor/ tehnicienilor pentru a efectua masuratori. Odata ce sistemul este instalat si configurat, analiza datelor inregistrate este realizata in timp real si poate fi accesata oricand prin intermediul solutiei digitale (Beyond Monitoring by Sixense). Acest lucru permite echipei sa preia proiecte suplimentare cu aceeasi forta de munca, pastrand in acelasi timp controlul deplasarilor critice ale infrastructurii monitorizate, sporind astfel productivitatea echipei.

• Strategie pe termen lung

Instalarea unui sistem de monitorizare in timp real reprezinta o investitie care ofera mai multe beneficii. Exista o investitie initiala necesara, insa, pe termen lung, aceasta este eficientizata prin reducerea costurilor cu masuratorile, deplasarile in teren, volumul mare de date etc.

De asemenea, informatiile relevante despre performanta structurii sunt vitale si aveti garantia ca sistemul dvs. de monitorizare va va „vorbi” in momentul in care se schimba ceva. Din acel moment, se pot lua masurile necesare pentru a atenua orice potentiale probleme de mediu sau de siguranta a vietii – de indata ce aflati totul in timp real.

***

Viitorul tunelurilor este in IoT – o tehnologie care le ofera operatorilor posibilitatea de a genera o eficienta mai mare prin digitalizarea operatiunilor lor. Tipul de gestionare operationala in timp real activat in prezent de solutiile de monitorizare wireless va permite, in cele din urma, crearea de replici digitale. Replica digitala a tunelurilor le va permite operatorilor sa planifice din timp eventualele incidente posibile si sa implementeze actiuni pentru a le preveni mai intai virtual si apoi fizic, imbunatatind eficienta operatiunilor lor si reducand semnificativ riscurile tehnice ale tunelurilor.

Contact:
Mariana Garstea
mariana.garstea@sixense-group.com
www.sixense-group.com

…citeste articolul integral in Revista Constructiilor nr. 181 – iunie 2021, pag. 50